
- •Введение
- •1 Анализ структуры микропроцессора прототипа и алгоритмов выполнения заданного подмножества команд
- •1.1 Структура микропроцессора-прототипа
- •1.2 Адресация основной памяти
- •1.3 Анализ способов адресации операндов и алгоритмов выполнения заданного подмножества команд
- •2 Постановка задач проекта
- •2.1 Требования к структуре и интерфейсу гипотетического микропроцессора
- •2.2 Требования к структуре и интерфейсу алу микропроцессора
- •2.3 Требования к структуре микро эвм
- •3 Разработка алу микропроцессора
- •3.1 Разработка оа для отдельных операций алу
- •3.1.1 Разработка оа для операции сложения add
- •3.1.2 Разработка оа для операции умножения по алгоритму с младших разрядов множителя со сдвигом частичных сумм вправо mul(a)
- •3.1.3 Разработка оа для операции декремента dec
- •3.2 Разработка общего оа алу
- •3.3 Разработка микропрограмм выполнения операций в алу
- •3.3.1 Арифметическая операция сложения add
- •3.3.2 Арифметическая операция беззнакового умножения mul по алгоритму с младших разрядов множителя со сдвигом частичных сумм вправо
- •4.2 Система команд микропроцессора
- •4.2.1 Команда add al,imm8
- •4.2.2 Команда mul r8
- •5.2 Организация шин микро-эвм
- •5.3 Организация озу
- •5.4 Микропрограмма работы микро-эвм
- •6 Разработка программы эмуляции работы микро-эвм
- •6.1 Постановка задачи
- •6.2 Алгоритм работы программы эмуляции
- •6.3 Список процедур и функций
- •6.4 Анализ результатов тестирования программы
- •Перечень ссылок
- •Приложение а техническое задание на разработку микроэвм
- •Приложение б техническое задание на программу-эмулятор
- •Приложение в руководство пользователя
6 Разработка программы эмуляции работы микро-эвм
6.1 Постановка задачи
Программа эмуляции должна выполнять три команды заданного подмножества команд (арифметическую, посылочную и команду переходов) в разработанной микро ЭВМ. Предусмотреть режимы пошагового и автоматического исполнения команд с отображением динамики исполнения на структурной схеме ЭВМ с детализацией операционных элементов микропроцессора.
При демонстрации работы микроЭВМ программа отображает содержимое регистров, ОЗУ, используемые текущей микрооперацией шины.
6.2 Алгоритм работы программы эмуляции
При создании программы эмуляции, для отображения схемы были использованы компоненты среды разработки MFC. Свойства компонентов позволили продемонстрировать выполнение команд, не только в автоматическом режиме, но и по шагам. Функция демонстрации работает следующим образом:
при нажатии кнопки “Следующий шаг” глобальной переменной i присваивается значение, соответствующее номеру текущего шага и выполняются соответствующие действия для отображения текущего шага;
при нажатии кнопки “Сброс” устанавливаются начальные значения;
при нажатии кнопки “Авто” включается автоматический режим выполнения команд. Автоматический режим нельзя остановить, он работает до конца выполнения всех микроопераций.
Пояснения, о выполнении команд, выводятся в зависимости от номера текущего шага.
6.3 Список процедур и функций
Основные процедуры и функции, используемые в программе, приведены в таблице 6.1.
Таблица 6.1 – Основные процедуры программы-эмулятора
№п/п |
Объявление процедуры |
Назначение |
1 |
OnReset() |
Установка начальных значений. Запускается при нажатии кнопки “Сброс” |
2 |
OnNext() |
Переход к следующей операции. Запускается при нажатии кнопки “Следующий шаг” |
3 |
OnAuto() |
Включение автоматического режима. Запускается при нажатии кнопки “Авто”. |
4 |
MicroOperations(int step) |
Прорисовка каждой микрооперации |
6.4 Анализ результатов тестирования программы
В ходе тестирования были найдены неполадки в работе программы, которые благополучно были исправлены. В конечном итоге, на практике программа показала результаты аналогичные результатам, показанным микропроцессором-прототипом i8386.
ВЫВОДЫ
Целью настоящего проекта являлось изучение работы МП и создание системы, позволяющей изучить принцип и порядок выполнения команд гипотетического микропроцессора. В процессе создания данного проекта были выполнены следующие действия:
Спроектировано АЛУ гипотетического микропроцессора по способу реализации ЗМО, предназначенное для выполнения операций сложения, умножения и декремента;
Разработаны алгоритмы выполнения команд MUL, ADD, DEC, MOV и JMP, составляющих подмножество команд микропроцессора-прототипа 80386;
Разработана структурная схема гипотетического микропроцессора, систему команд которого составляют команды MUL, ADD, DEC, MOV и JMP с режимом реальной адресации;
Разработана структурная схема микроЭВМ на базе спроектированного гипотетического микропроцессора;
Создана программа эмуляции выполнения команд из системы команд гипотетического микропроцессора.
Созданный ПП не является окончательным вариантом готового приложения. В дальнейшем возможно внести следующие улучшения и усовершенствования:
Разработка более совершенной структуры гипотетического МП;
Предоставление в программе-эмуляторе возможность произвольного ввода стартовых значений;
Увеличение набора команд микропроцессора (при этом будет значительно усложняться структура АЛУ и структурной схемы гипотетического микропроцессора, но сама структура микроЭВМ принципиально не изменится).